混淆二维数组时strlen的意外优化

这是我的代码：

#include <string.h>
#include <stdio.h>

typedef char BUF[8];

typedef struct
{
    BUF b[23];
} S;

S s;

int main()
{
    int n;

    memcpy(&s, "1234567812345678", 17);

    n = strlen((char *)&s.b) / sizeof(BUF);
    printf("%d\n", n);

    n = strlen((char *)&s) / sizeof(BUF);
    printf("%d\n", n);
}

使用gcc 8.3.0或8.2.1以及任何优化级别，但我期望的是-O0此输出。编译器决定将限制于，因此永远不能等于或超过被除以的值。0 22 2strlenb[0]

这是我的代码中的错误还是编译器中的错误？

标准中并未明确阐明这一点，但是我认为指针来源的主流解释是，对于任何对象X，代码(char *)&X都应生成一个可以迭代整个对象的指针X-即使X碰巧具有子数组作为内部结构。

（奖金问题，是否有gcc标志来关闭此特定优化？）

— MM
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标准中没有清楚地说明这一点。将 对象的指针转换为字符类型的指针时，结果指向该对象的最低寻址字节。结果的连续递增（直到对象的大小）会产生指向对象剩余字节的指针。如果不清楚，那么我什至不知道...

— 语言律师

参考：我的gcc 7.4.0 2 2在各种选项下报告。

— chux-恢复莫妮卡

@Ale标准保证它们在同一地址（结构不能具有初始填充）

— MM

@ DavidRankin-ReinstateMonica“导致char（*）[8]的边界被限制为b [0]。但是就我所知，”我认为这很合意。因为s.b被限制在b[0]它被限制为8个字符，并因此两个选项：（1）外的束缚的情况下，访问有8个非空字符，这是UB，（2）有一个空字符，其中len小于8，因此除以8得出零。因此，将（1）+（2）编译器放在一起可以使用UB为两种情况提供相同的结果

— user2162550

给定＆s ==＆s.b，结果是不可能不同的。如@ user2162550所示，未调用strlen（），并且即使在Godbolt.org/z/dMcrdy编译器无法识别其结果的情况下，编译器也会对其结果进行猜测。 这是一个编译器错误。

— Ale

Answers:

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我看到了一些问题，它们可能会受到编译器决定布局内存的方式的影响。

    n = strlen((char *)&s.b) / sizeof(BUF);
    printf("%d\n", n);

在上面的代码中s.b是一个由8个字符组成的数组的23个条目数组。当您引用时，s.b您将获得23字节数组中的第一个条目的地址（以及8个字符数组中的第一个字节）。当代码说时&s.b，这是在询问数组地址的地址。在幕后，编译器很有可能会生成一些本地存储，将数组的地址存储在其中，然后将本地存储的地址提供给strlen。

您有2种可能的解决方案。他们是：

    n = strlen((char *)s.b) / sizeof(BUF);
    printf("%d\n", n);

要么

    n = strlen((char *)&s.b[0]) / sizeof(BUF);
    printf("%d\n", n);

我也尝试运行您的程序并演示了该问题，但是我使用的clang和gcc版本以及任何-O选项仍然可以按预期工作。对于它的价值，我正在x86_64-pc-linux-gnu上运行clang版本9.0.0-2和gcc版本9.2.1。

— 乔恩·贝朗格
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-2

代码中有错误。

 memcpy(&s, "1234567812345678", 17);

例如，即使s以b开头，也有风险：

 memcpy(&s.b, "1234567812345678", 17);

第二个strlen（）也有错误

n = strlen((char *)&s) / sizeof(BUF);

例如，应为：

n = strlen((char *)&s.b) / sizeof(BUF);

字符串sb如果正确复制，则应为17个字母长。如果结构对齐，则不确定结构如何存储在内存中。您是否检查过sb实际上包含复制的17个字符？

所以strlen（sb）应该显示17

printf仅显示整数，因为％d是整数，并且变量n被声明为整数。sizeof（BUF），应为8

因此，将17除以8（17/8）应该打印2，因为n被声明为整数。由于使用了memcpy来将数据复制到s而不是复制到sb，所以我想这与内存对齐有关。假设它是一台64位计算机，则一个内存地址上最多可以有8个字符。

例如，假设有人调用了malloc（1），则下一个“可用空间”未对齐。

第二个strlen调用显示正确的数字，因为将字符串复制到s结构而不是sb

— 用户413990
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